KR20040060703A - 소켓 - Google Patents

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KR20040060703A
KR20040060703A KR1020030025638A KR20030025638A KR20040060703A KR 20040060703 A KR20040060703 A KR 20040060703A KR 1020030025638 A KR1020030025638 A KR 1020030025638A KR 20030025638 A KR20030025638 A KR 20030025638A KR 20040060703 A KR20040060703 A KR 20040060703A
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package
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lever
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요시다에이지
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미쓰비시덴키 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 과제는 IC 칩의 이면을 검출기측으로 향하게 하여 IC 칩을 장착할 수 있는 소켓을 얻는 것이다.
패키지 리드(10)의 형상이 위치 결정 구조(6)의 형상에 끼워 맞추어짐으로써, 패키지(9)는 수납부(2) 내의 소정 부위에 위치 결정되어 수납된다. 패키지(9)는 이면(9b)을 상방으로 향하게 하여 수납되어 있다. 패키지 리드(10)는 소켓 리드(3)의 정상부(3a)의 일단부(3a1)에 의해 압박되면서, 소켓 리드(3)와 위치 결정 구조(6)의 돌출부(6a)의 상면에 의해 상하로부터 협입된다. 그 결과, 소켓 리드(3)와 패키지 리드(10)가 확실하게 접촉되는 동시에, 패키지(9)와 소켓 베이스(1)가 서로 고정된다.

Description

소켓 {SOCKET}
본 발명은 반도체 디바이스의 평가 장치나 해석 장치에 이용되는 소켓에 관한 것이다.
종래, 반도체 디바이스의 불량 해석이나 성능 평가에 있어서는, 신호 발생기로부터 반도체 디바이스에 테스트 패턴을 인가함으로써, 반도체 디바이스를 실동작시키고, 이와 동시에 반도체 디바이스의 상면에 전자 빔을 조사하여, 상면으로부터 발생하는 이차 전자를 검출기에 의해 검출함으로써, 이차 전자상이 관찰되고 있었다. 또한, 발광 및 발열 해석이나 레이저 등을 이용한 해석도 반도체 디바이스의 상면으로부터의 접근에 의해 실행되고 있었다. 여기서, 반도체 디바이스는 IC 칩 내에 제작되고 있고, IC 칩이 수지 밀봉된 패키지는 패키지의 상면을 상방으로 향하게 하여(즉 검출기측을 향하여), 소켓(이하, 본 명세서에 있어서「상면 노출형 소켓」이라 칭함) 내에 장착되고 있었다.
그러나, 배선층의 다층화나, LOC(Lead On Chip), CSP(Chip Scale Package), Flip Chip BGA 등의 반도체 디바이스의 다양화에 수반하여, IC 칩의 상면으로부터의 접근에서는 정확한 불량 해석 등이 곤란해졌다. 그로 인해, 최근에는 IC 칩의 이면으로부터의 접근에 의한 불량 해석 등이 행해지고 있다.
또한, 반도체 디바이스의 불량 해석에 관한 기술은, 예를 들어 제1 특허 문헌{일본 특허 공개 평11-111759호 공보}에 개시되어 있다.
종래, QFP(Quad Flat Package), SOP(Small Outline Package), DIP(Dual Inline Package) 등의 범용 패키지를 대상으로 하여, 칩 이면으로부터의 접근에 의해 불량 해석 등을 행할 경우는 상면 노출형 소켓의 이면을 개구 가공함으로써 칩 이면을 노출시키는 방법이 행해지고 있다. 그러나, 이 방법에 따르면, 소켓 리드가 장해가 되어 개구 가공이 곤란 또는 불가능한 경우가 있다는 문제가 있다. 또한, 가령 칩 이면을 노출할 수 있었다고 해도, 소켓의 이면으로부터 칩 이면까지의 거리가 길어지므로, 최근에 있어서의 작동 거리가 1 ㎜ 이하인 고성능 검출기를 이용할 수 없다는 문제도 있다.
다른 방법으로서, 땜납 또는 클립을 이용하여 리드 배선을 패키지 리드에 직접적으로 접속하는 방법도 행해지고 있다. 그러나, 이 방법에 따르면, 최근에 있어서의 좁은 피치로 게다가 수백 핀이나 있는 패키지 리드의 모두에 리드 배선을 접속하는 것은 불가능하며, 반도체 디바이스를 적절하게 실동작시킬 수 없다는 문제가 있다. 게다가, 리드 배선이 많아지면, IC 칩 상을 리드 배선이 씌우는 모습이 되므로, 상기와 같이 작동 거리가 1 ㎜ 이하인 고성능 검출기를 이용할 수 없다는 문제도 있다.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 패키지의 이면을 검출기측으로 향하게 하여 패키지를 장착할 수 있는 소켓을 얻는 것을 목적으로 하는 것이다.
도1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 소켓의 구조를 모식적으로 도시한 사시도.
도2는 수납부 내에 패키지를 수납하는 공정을 순서대로 도시한 도면.
도3은 수납부 내에 패키지를 수납하는 공정을 순서대로 도시한 도면.
도4는 수납부 내에 패키지를 수납하는 공정을 순서대로 도시한 도면.
도5는 수납부 내에 패키지를 수납하는 공정을 순서대로 도시한 도면.
도6은 수납부 내에 패키지를 수납하는 공정을 순서대로 도시한 도면.
도7은 수납부 내에 패키지를 수납하는 공정을 순서대로 도시한 도면.
도8은 수납부 내에 패키지를 수납하는 공정을 순서대로 도시한 도면.
도9는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 소켓을 이용하여, 반도체 디바이스의 불량 해석이 행해지고 있는 상황을 도시한 단면도.
도10은 본 발명의 제1 실시 형태의 변형예에 관한 소켓의 구조를 모식적으로 도시한 사시도.
도11은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 소켓의 구조를 도시한 단면도.
도12는 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 소켓의 바닥면의 구조를 도시한 평면도.
도13은 종래의 상면 노출형 소켓의 바닥면의 구조를 도시한 평면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 소켓 베이스
2 : 수납부
3 : 소켓 리드
5 : 리드 단자
7 : 소켓 레버
8 : 소켓 덮개
9 : 패키지
10 : 패키지 리드
15 : IC 칩
제1 발명에 따르면, 소켓은 소켓 베이스와, 소켓 베이스의 상면 내에 형성되고, IC 칩이 밀봉된 패키지가 패키지의 이면을 상방으로 향하게 하여 수납되는 수납부와, 수납부의 주연에 따라서 배치되고, 소정 방향으로 탄성을 갖는 소켓 리드와, 소켓 리드에 맞물리는 일단부을 갖는 소켓 레버와, 소켓 레버의 타단부를 압박함으로써, 소켓 리드를 소켓 베이스의 외측을 향해 변위시키기 위한 소켓 덮개를 구비한다.
제2 발명에 따르면, 소켓은 소켓 베이스와, 소켓 베이스의 상면 내에 형성되고, IC 칩이 밀봉된 패키지가 수납되는 수납부와, 수납부의 주연에 따라서 배치되고, 패키지 리드 방향으로 탄성 복원하는 소켓 리드와, 소켓 베이스에 착탈 가능하며, 소켓 리드에 맞물리는 일단부를 갖는 소켓 레버와, 소켓 베이스에 착탈 가능하고, 소켓 리드를 소켓 베이스의 외측을 향해 변위시키기 위해서, 소켓 레버의 타단부를 압박하는 소켓 덮개를 구비한다.
(제1 실시 형태)
도1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 소켓의 구조를 모식적으로 도시한 사시도이다. IC 칩이 수지 밀봉된 패키지를 수납하기 위한 수납부(2)가 소켓 베이스(1)의 상면 내에 형성되어 있다. 수납부(2)는 소켓 베이스(1)의 상면 중앙 영역에 형성되어 있다. 수납부(2)의 주연에 따라서, 금속제의 복수의 소켓 리드(3)가 배치되어 있다. 소켓 베이스(1)의 측면에는 복수의 홈(4)이 형성되어 있다.
도2 내지 도8은 수납부(2) 내에 패키지(9)를 수납하는 공정을 순서대로 도시한 도면이다. 특히, 도2, 도3, 도5, 도7 및 도8은 도1에 도시한 가상면(P)에 의해 소켓을 절단한 경우를 상정하여, 소켓을 부분적으로 확대하여 도시한 단면도이고, 도4는 소켓 레버(7)의 구조를 도시한 사시도이며, 도6은 소켓 덮개(8)의 구조를 도시한 사시도이다.
도2를 참조하여, 소켓 리드(3)는 정상부(3a), 만곡부(3b) 및 토대부(3c)를 갖고 있다. 토대부(3c)는 소켓 베이스(1)에 고정되어 있다. 만곡부(3b)를 가짐으로써, 소켓 리드(3)는 소정 방향(도2의 좌우 방향)으로 탄성을 갖고 있다. 수납부(2)의 측벽 부분에 있어서, 소켓 베이스(1)에는 패키지의 수납 위치를 규정하기 위한 위치 결정 구조(6)가 형성되어 있다. 도2에 도시한 형태에 있어서, 소켓 리드(3)의 정상부(3a)의 일단부(3a1)는 위치 결정 구조(6)의 돌출부(6a)의 상면에 접촉 또는 근접하고 있다. 소켓 베이스(1)의 바닥면에는 소켓 리드(3)에 접속된 금속제의 리드 단자(5)가 형성되어 있다.
도3을 참조하여, 소켓 리드(3)에 맞물리게 하여 소켓 레버(7)를 배치한다. 구체적으로, 소켓 리드(3)의 정상부(3a)의 타단부(3a2)가 소켓 레버(7)의 일단부(7a)에 맞물리게 된다. 도1에 도시한 바와 같이, 수납부(2)의 상면(개구면)은 소켓 베이스(1)의 상면 내의 4변에 의해 규정되어 있지만, 도4에 도시한 봉형의 소켓 레버(7)가 이 4변의 각각에 대응하여 배치된다.
도5를 참조하여, 소켓 덮개(8)에 의해 소켓 레버(7)의 타단부(7b)를 밀어 내린다. 그러면, 소켓 레버(7)의 일단부(7a)에 의해 소켓 리드(3)의 정상부(3a)의 타단부(3a2)가 소켓 베이스(1)의 외측 방향(도5의 우측 방향)으로 인장되고, 이에 수반하여, 소켓 리드(3)의 정상부(3a)의 일단부(3a1)도 도5의 우측 방향(엄밀하게는 우측 상방향)으로 변위한다. 도5에 도시한 변위 후의 상태에 있어서, 소켓 리드(3)의 정상부(3a)의 일단부(3a1)의 좌단부가 위치 결정 구조(6)의 돌출부(6a)의 우단부보다도 우측에 위치하는 것이 바람직하다.
도6을 참조하여, 소켓 덮개(8)에는 소켓 베이스(1)의 홈(4)(도1 참조)에 대응하여, 복수의 돌출부(8a)가 형성되어 있다. 홈(4)에 의해 돌출부(8a)가 안내됨으로써, 소켓 덮개(8)는 소켓 베이스(1) 상의 소정 부위에 씌워진다.
도7을 참조하여, IC 칩(15)이 수지 밀봉된 패키지(9)를 소켓 베이스(1)의 상방측으로부터 수납부(2) 내에 수납한다. 패키지(9)의 측면으로부터는 금속제의 패키지 리드(10)가 돌출되어 있다. 패키지 리드(10)의 형상이 위치 결정 구조(6)의 형상에 끼워 맞추어짐으로써, 패키지(9)는 수납부(2) 내의 소정의 부위에 위치 결정되어 수납된다. 도7에 도시한 바와 같이, 패키지(9)는 이면(9b)을 상방으로 향하게 하여 수납되어 있다. 기계 가공이나 화학 처리에 의해 패키지(9)의 이면(9b)이 부분적으로 개구됨으로써, IC 칩(15)의 칩 이면이 이미 노출되어 있다. 또한, 칩 이면은 이미 연마되어 있다.
도8을 참조하여, 소켓 베이스(1)로부터 소켓 덮개(8) 및 소켓 레버(7)를 제거한다. 그러면, 소켓 리드(3)의 탄성 복원력에 의해, 소켓 리드(3)의 정상부(3a)의 일단부(3a1)가 도8의 좌측 방향(엄밀하게는 좌측 하방향)으로 변위한다. 이에 의해, 패키지 리드(10)는 소켓 리드(3)의 정상부(3a)의 일단부(3a1)에 의해 압박되면서, 소켓 리드(3)와 위치 결정 구조(6)의 돌출부(6a)의 상면에 의해 상하로부터 협입된다. 그 결과, 소켓 리드(3)와 패키지 리드(10)가 확실하게 접촉되는 동시에, 패키지(9)와 소켓 베이스(1)가 서로 고정된다.
도9는 본 제1 실시 형태에 관한 소켓을 이용하여, 반도체 디바이스의 불량 해석이 행해지고 있는 상황을 도시한 단면도이다. 불량 해석의 대상인 반도체 디바이스는 IC 칩(15) 내에 제작되어 있다. 패키지(9)가 장착된 소켓은 테스트 보드 기판(20) 상에 실장되어 있다. 도시하지 않은 신호 발생기로부터 테스트 보드 기판(20), 리드 단자(5), 소켓 리드(3) 및 패키지 리드(10)를 이 순서대로 거쳐서, 반도체 디바이스에 테스트 패턴이 인가된다. 이에 의해, 반도체 디바이스가 실동작된다. 또한, 이와 동시에, 칩 이면에 전자 빔을 조사하여 칩 이면으로부터 발생하는 이차 전자를 검출기(대물 렌즈)(21)에 의해 검출함으로써, 이차 전자상이 관찰된다.
이와 같이 본 제1 실시 형태에 관한 소켓에 따르면, 패키지(9)는 이면(9b)을 상방으로 향하게 하여[즉 검출기(21)측을 향하여], 수납부(2) 내에 수납된다. 따라서, 상면 노출형 소켓의 이면을 개구 가공하거나, 땜납 또는 클립을 이용하여 리드 배선을 패키지 리드에 접속하는 일 없이, 칩 이면으로부터의 접근에 의해 반도체 디바이스의 불량 해석이나 성능 평가를 행할 수 있다. 게다가, 종래의 상면 노출형 소켓과 마찬가지로, 모든 패키지 리드(10)를 소켓 리드(3)에 접속할 수 있으므로, 반도체 디바이스를 적절하게 실동작시킬 수 있다.
또한, 도9에 도시한 바와 같이, 소켓 베이스(1)로부터 소켓 덮개(8) 및 소켓 레버(7)가 제거된 상태에서, 검출기(21)에 의해 칩 이면의 이차 전자상이 관찰된다. 따라서, 소켓 덮개(8) 및 소켓 레버(7)가 장해가 되는 일 없이, 검출기(21)를 칩 이면에 근거리까지 근접시킬 수 있다. 그로 인해, 작동 거리가 1 ㎜ 이하인 고성능 검출기를 이용하여, 고정밀도인 해석 및 평가를 행할 수 있다. 또한, 도10에 도시한 변형예와 같이, 패키지(9)의 상면(9a)을 상방으로 향하게 하여 적재하는 타입의 소켓이라도, 소켓 베이스(1)에 대하여 소켓 덮개(8) 및 소켓 레버(7)를 착탈 가능하게 함으로써, 이 효과는 얻을 수 있다.
(제2 실시 형태)
도11은 도8에 대응시켜, 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 소켓의 구조를 도시한 단면도이다. 패키지(9)는 위치 결정 구조(60)에 의해 수납부(2) 내의 소정부위에 위치 결정되어 수납되어 있다. 상기 제1 실시 형태와 같이, 수납부(2) 내에 패키지(9)가 수납된 후, 소켓 레버(7) 및 소켓 덮개(8)가 소켓 베이스(1)로부터 제거된다. 도11에 도시한 바와 같이, 소켓 레버(7) 및 소켓 덮개(8)가 제거되면, 소켓 리드(3)는 탄성 복원력에 의해 패키지 리드(10)의 측면을 도11의 우측으로부터 좌측을 향해 압박한다. 또한, 도11에는 도시되지 않은 패키지(9)의 좌단부 부분에서는, 소켓 리드(3)는 패키지 리드(10)의 측면을 도11의 좌측으로부터 우측을 향해 압박한다.
이와 같이 본 제2 실시 형태에 관한 소켓에 따르면, 쌍을 이루는 소켓 리드(3)에 의해 패키지(9)가 좌우 양측으로부터 협입되므로, 소켓 리드(3)와 패키지 리드(10)를 확실하게 접촉할 수 있는 동시에, 패키지(9)와 소켓 베이스(1)를 서로 고정할 수 있다.
(제3 실시 형태)
도12는, 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 소켓의 바닥면의 구조를 도시한 평면도이다. 소켓 베이스(1)의 바닥면에는 각각 소켓 리드(3)에 접속된 복수의 리드 단자(5)가 소정의 레이아웃으로 배치되어 있다. 본 제3 실시 형태에 관한 리드 단자(5)의 레이아웃은 상기 제1, 제2 실시 형태에 관한 소켓에 적용할 수 있다.
도13은, 종래의 상면 노출형 소켓의 바닥면의 구조를 도시한 평면도이다. 소켓 베이스(30)의 바닥면에는 각각 소켓 리드에 접속된 복수의 리드 단자(31)가 소정의 레이아웃으로 배치되어 있다.
도12와 도13을 비교하면 알 수 있는 바와 같이, 소켓 베이스(1)의 바닥면 내에 있어서의 복수의 리드 단자(5)의 레이아웃은 소켓 베이스(30)의 바닥면 내에 있어서의 복수의 리드 단자(31)의 레이아웃과 동일하다.
이와 같이 본 제3 실시의 형태에 관한 소켓에 따르면, 리드 단자(5)의 레이아웃을 종래의 상면 노출형 소켓과 동일하게 함으로써, 도9에 도시한 테스트 보드 기판(20)으로서, 종래의 상면 노출형 소켓이 실장되어 있던 기존의 테스트 보드 기판을 사용할 수 있다. 그 결과, 새로운 테스트 보드 기판을 개발하는 것에 기인하여 비용이 상승하는 것을 회피할 수 있다.
제1 발명에 따르면, 상면 노출형 소켓의 이면을 개구 가공하거나, 땜납 또는 클립을 이용하여 리드 배선을 패키지 리드에 접속하는 일 없이, 칩 이면으로부터의 접근에 의해 반도체 디바이스의 불량 해석이나 성능 평가를 행할 수 있다. 게다가, 모든 패키지 리드를 소켓 리드에 접속할 수 있으므로, 반도체 디바이스를 적절하게 실동작시킬 수 있다. 또한, 검출기를 칩 이면에 근거리까지 근접시킬 수 있으므로, 작동 거리가 1 ㎜ 이하인 고성능 검출기를 이용하여, 고정밀도인 해석 및 평가를 행할 수 있다.
제2 발명에 따르면, 소켓 베이스로부터 소켓 덮개 및 소켓 레버가 제거된 상태에서, 검출기에 의해 칩 이면을 관찰할 수 있다. 따라서, 검출기를 칩 이면에 근거리까지 근접시킬 수 있으므로, 작동 거리가 1 ㎜ 이하인 고성능 검출기를 이용하여, 고정밀도인 해석 및 평가를 행할 수 있다.

Claims (3)

  1. 소켓 베이스와,
    상기 소켓 베이스의 상면 내에 형성되고 IC 칩이 밀봉된 패키지가 상기 패키지의 이면을 상방으로 향하게 하여 수납되는 수납부와,
    상기 수납부의 주연에 따라서 배치되고 소정 방향으로 탄성을 갖는 소켓 리드와,
    상기 소켓 리드에 맞물리는 일단부를 갖는 소켓 레버와,
    상기 소켓 레버의 타단부를 압박함으로써 상기 소켓 리드를 상기 소켓 베이스의 외측을 향해 변위시키기 위한 소켓 덮개를 구비하는 것을 특징으로 하는 소켓.
  2. 소켓 베이스와,
    상기 소켓 베이스의 상면 내에 형성되고 IC 칩이 밀봉된 패키지가 수납되는 수납부와,
    상기 수납부의 주연에 따라 배치되고 패키지 리드 방향으로 탄성 복원하는 소켓 리드와,
    상기 소켓 베이스에 착탈 가능하고 상기 소켓 리드에 맞물리는 일단부를 갖는 소켓 레버와,
    상기 소켓 베이스에 착탈 가능하며 상기 소켓 리드를 상기 소켓 베이스의 외측을 향해 변위시키기 위해 상기 소켓 레버의 타단부를 압박하는 소켓 덮개를 구비하는 것을 특징으로 하는 소켓.
  3. 제2항에 있어서, 상기 패키지는 상기 패키지의 이면을 상방으로 향하게 하여 상기 수납부 내에 수납되는 것을 특징으로 하는 소켓.
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